母胎界面免疫细胞相关细胞因子在妊娠期肝内胆汁淤积症中的研究进展
2021-11-30任帅俊周玉平宣荣荣
任帅俊 周玉平 宣荣荣*
妊娠肝内胆汁淤积症(ICP)是一种妊娠中、晚期特有的并发症,在母体上表现为皮肤瘙痒、血清总胆汁酸升高,但主要影响围产儿的妊娠结局,且对分娩孕周、分娩方式也有较大影响。ICP可以增加羊水胎粪污染、宫内窘迫、早产、低体重儿、新生儿窒息、新生儿肺炎、围生期死亡等的发生率,影响围产儿的生长发育,且ICP的严重程度与围产儿不良后果的发生率呈正比[1]。目前临床上诊断ICP主要以总胆汁酸的水平为诊断指标,且早期常规进行总胆汁酸检测对ICP的诊断具有重要临床意义,可改善不良分娩结局[2]。遗传、激素、免疫和环境因素与ICP的发病相关[3],其中胎儿-母体界面的免疫耐受平衡可能发挥了重要作用。成功建立妊娠需要在免疫激活和胚胎抗原耐受间进行微调和高度调节的平衡,即母胎免疫耐受平衡[4]。母胎界面由大量免疫细胞组成,如巨噬细胞、树突状细胞、T细胞和NK细胞等,在正常妊娠中,母胎界面的各种免疫细胞可以与绒毛外滋养细胞发生相互作用,如肥大细胞和树突状细胞诱导Treg表型等[5]。而在这其中由CD4+T细胞各亚群及其分泌的细胞因子等占据主导地位,维持母胎界面的免疫耐受平衡,该机制的失衡可能会导致不良的妊娠结局[4]。辅助T细胞(Th)中的Th1细胞以产生免疫炎症反应为特征,在胎盘植入期内占主导地位,之后早期的炎症性Th1免疫向Th2抗炎免疫反应转移。Th2免疫是一种优势免疫,可以通过平衡Th1免疫,调节胎儿和胎盘的发育保护胎儿,从而抑制胎盘着床部位的Th1免疫。在2010年母胎免疫耐受平衡由Th1/Th2体系延伸至Th1/Th2/Th17/Treg体系,更好地解释了母胎免疫耐受平衡,且最新研究进展揭示了在母胎界面存在额外的Th细胞亚群,包括Th9、Th22和滤泡Th(Tfh)细胞[6]。由不同免疫细胞产生的一系列细胞因子在保障妊娠进程中发挥着重要作用。本文对母胎界面免疫细胞的相关细胞因子在ICP中的研究进展进行综述。
1 Th1/Th2细胞分泌的细胞因子在ICP发病中作用
1993 年Wegmann等首次提出成功妊娠与Th1/Th2平衡有关。在整个正常妊娠的过程中,Th1/Th2平衡处于一个动态平衡的状态,在胚胎植入前期与着床期以Th1型反应为主,而妊娠初期与中期向Th2型偏移,在妊娠末期平衡再次偏向Th1,促使分娩的发动[4]。正常妊娠时,妊娠中、晚期以Th2型细胞因子升高为主,保护胎儿免遭致死性Th1型和细胞毒性T细胞反应的伤害。与正常妊娠孕妇相比,发生于妊娠中、晚期ICP患者,其胎盘组织中发现Th1型细胞因子TNF-α、IFN-γ过度分泌,而Th2型细胞因子IL-4、IL-10的表达降低,这可能与 ICP的不良妊娠结局有关[7-9]。且在其他研究中也发现在ICP患者胎盘中,其它促炎细胞因子也相应升高,而抑炎因子的水平降低。
TNF-α是Th1型细胞分泌的一种最具代表性的Th1型细胞因子,在炎症和免疫反应中起着重要作用。适量的TNF-α可以促进胎盘及胎儿的生长及发育,但过量的TNF-α会对胎儿的妊娠结局产生不良的后果。通过免疫组化法测定ICP患者与正常妊娠孕妇的胎盘滋养细胞发现,在ICP患者的胎盘滋养细胞中,其TNF-α的表达水平显著高于正常妊娠孕妇[8,10],且其胎盘产生的大量TNF-α进入母体血液循环中,从而在血清中呈现高水平。孕妇患ICP的程度越重,其血清中的TNF-α水平也越高,虽然这可作为ICP患者血清异常反应的指标,但在急性发作时其升高水平并不具备统计学意义[11-12]。动物实验发现,TNF-α可能通过下调胆盐输出泵(BSEP)导致肝内胆汁淤积的加重[13]。
IFN-γ也是一种典型的Th1型促炎性细胞因子,IL-18与IL-12可以协同诱导Th1细胞产生IFN-γ。在ICP患者的胎盘组织中,IFN-γ同TNF-α相似,也呈高水平表达[9]。ASCHKENAZI等[14]发现,TNF-α和IFN-γ可以促进胎盘组织中的Fas的表达和敏感性,滋养层细胞Fas/Fas配体凋亡通路表达的促进,会导致母胎间免疫耐受的破坏[15]。在ICP患者的胎盘组织中发现促凋亡基因表达增加[16],促凋亡蛋白水平升高、抑制凋亡蛋白水平降低[7,15,17],导致胎盘细胞凋亡增加,进一步导致ICP患者胎盘功能减退,最终产生不良妊娠结局。而单独IFN-γ并不能诱导绒毛膜滋养层细胞的凋亡。
2 Th17/Treg细胞分泌的细胞因子在ICP发病中的作用
正常妊娠时Th17/Treg平衡向Treg偏移,而当平衡偏向Th17时,发生病理妊娠的可能性将增加[18]。Th17细胞是一种CD4+T细胞的新亚群,不同于Th1和Th2,具有多种生物学效应,可分泌IL-17、IL-21、TNF-α等。IL-17与非自身组织的炎症、自身免疫和排斥有关,过量表达的IL-17可引起免疫反应,导致严重的炎症和母胎免疫排斥反应。对胎盘组织进行研究发现,ICP患者胎盘组织中的IL-17表达明显高于正常孕妇[19]。通过对母体静脉血检测发现,重度ICP患者血清中的IL-17的水平显著高于正常妊娠的妇女[20]。
Treg 是一种表达CD+4、CD+25、Foxp3并具有免疫抑制功能的T细胞亚群,其分泌的细胞因子包括TGF-β、IL-10。Treg细胞不同于Th1、Th2、Th17细胞,可以通过分泌TGF-β在母体-胎儿免疫耐受中调节Th1、Th2、Th17细胞;Treg还能分泌IL-35,抑制Th1、Th2和Th17细胞的活性和增殖,促进Treg细胞的扩张,诱导免疫耐受,改善炎症性疾病,如子痫前期[21]。在ICP患者的血清与胎盘组织中发现,TGF-β水平较正常孕妇低[7],光镜下发现 ICP 孕妇胎盘绒毛水肿、绒毛间隙狭窄,绒毛血管密度降低,这可能与ICP患者胎盘中的TGF -β1及TGF-βR1的低表达有关[22]。TGF-β可以抑制Th1反应,可能是通过对抗Th1型细胞因子TNF-α、IFN-γ的作用,从而对妊娠起免疫保护作用[9]。此外,TGF-β1可以明显抑制T细胞增生及NK细胞、细胞毒性T淋巴细胞的活性,从而在妊娠期具有广泛的抗炎性效应。
3 其他免疫细胞分泌的细胞因子在ICP发病中的作用
Kupffer细胞、巨噬细胞、B淋巴细胞和树突状细胞等多种免疫细胞在脂多糖的诱导下,均可以产生IL-18,参与ICP发病机制。IL-18是IL-1家族中的一员,最初被描述为IFN-γ的引导因子(IGIF),不仅具有IL-1家族的蛋白质结构特征,而具有与IL-12相似的功能特性。IL-18可通过不同途径激活NK细胞,引起肝细胞凋亡和肝功能损害[23]。IL-12能增强IL-18的作用,促进NK细胞增殖和毒性[24]。邵勇等[12]发现在重度ICP患者的血清中,IL-18、IL-12和TNF-α水平均显著高于轻度ICP组和对照组。
固有淋巴细胞(ILCs)是妊娠前和妊娠期间子宫黏膜中最丰富的免疫细胞。子宫ILCs(uILCs)包括组织驻留的自然杀伤(NK)细胞和ILCs的亚群[25]。通过对ICP患者的蜕膜组织进行研究发现,ICP组的蜕膜中CD56+CD16+细胞的百分率显著升高,提示ICP患者的蜕膜组织中NK细胞增多[26]。ICP患者胎盘组织中CD83+DC、IL-17表达明显高于正常孕妇,而胎盘组织中CD1a+DC、IL-35的表达明显低于正常孕妇,且ICP患者的血清中IL-17水平较高,而IL-35水平较低,KONG等[19]认为DCs细胞通过改变其表型和成熟状态来破坏母胎的免疫耐受,可能会影响Th17/Treg的分化从而导致ICP。
4 小结
研究表明,母胎界面免疫细胞分泌的众多细胞因子,对妊娠具有重要作用,其中部分细胞因子在ICP外周血或胎盘中表达异常,TNF-α、IFN-γ、IL-2、IL-17和IL-21等Th1和Th17细胞因子显著升高;而IL-4、IL-10、TGF-β等Th2和Treg细胞因子显著下降。但这些细胞因子的异常表达是否与ICP发病相关尚需要进一步明确,其调控的上下游信号分子尚待进一步探索。另外,各种细胞因子在ICP中的作用不是独立存在的,而是相互关联,形成了一个复杂的细胞因子网络,每个细胞因子均有其各自作用特点,其复杂的交互作用有待研究。未来通过深入研究细胞因子的表达和致病机制,将有助于明确母胎界面免疫细胞的功能变化,这对ICP致病机制和相关诊断及治疗标志物的研究均具有重要意义。